PIK - Ariadne Pathfinder

Deutschland hat sich verpflichtet, im Jahr 2045 klimaneutral zu sein. Doch wie ist so eine gesellschaftliche Mammutaufgabe zu schaffen, die im Kern eine Energiewende bedeutet? Klar ist, dass schnellstmöglich Entscheidungen basierend auf wissenschaftlich fundierten Grundlagen getroffen werden müssen. 

Das Potsdam Institut für Klimafolgenforschung, eine der weltweit führenden Autoritäten im Bereich Klimawandel, hat in dem ARIADNE-Projekt mit einem deutschlandweiten Konsortium Szenarien für eine Energiewende modelliert. Die Schlüsselergebnisse der über 50 Wissenschaftler aus mehr als zehn Instituten beschreiben unsere zukünftige Energie- und Emissionspolitik in mehreren möglichen Transformations-Pfaden. Ziel und Herausforderung des ARIADNE-Projektes ist es dabei, Klarheit in das Labyrinth der vielen Möglichkeiten und Wege zu bringen

Doch wie stellt man zehntausende von Datensätzen dar, die bis ins Jahr 2100 modelliert wurden? Wie zeigt man Politikern die Konsequenzen einer Entscheidung auf, die auf eine vollelektrische Energie-Zukunft setzt und einer, in der mehr alternative Energieträger wie Wasserstoff oder e-Fuels eine große Rolle spielen? Und wie visualisiert man, dass nicht jede Energieform den gleichen Impact hat, wenn man sie in ihrer Bilanz in den jeweiligen Sektoren Verkehr, Industrie oder der Gebäudewirtschaft betrachtet.

Um das Ergebnis als fachliche Argumentationsgrundlage bei den Koalitionsgesprächen nach der Bundestagswahl im Herbst 2021 heranziehen zu können, wurde Scholz & Volkmer mit seiner Expertise in kommunikativer Datenvisualisierung für diese Herausforderung beauftragt.

Der interaktive Ariadne Pathfinder führt zunächst Schritt für Schritt in die grundsätzlichen Herausforderungen bei den CO2-Emissionen und in der Energieversorgung ein. Jede Grafik wurde auf Aussagekraft und Einfachheit optimiert, ist dabei aber datengetrieben und wird in Echtzeit aus der gemeinsamen Datenbank der beteiligten Institute gespeist. 

Ein Kernziel der Wissensvermittlung ist das Verständnis für die drei wichtigsten Säulen auf dem Weg zur Klimaneutralität: die Dekarbonisierung der Stromherstellung, die direkte und indirekte Elektrifizierung der Endverbräuche und die Senkung der Energienachfrage durch Energieeffizienz.

Da Entwicklungen über einen so langen Zeitraum nicht exakt vorhergesagt werden können, arbeiten die Wissenschaftler mit verschiedenen Technologieszenarien, die allerdings keine alleinmöglichen Prognosen darstellen, sondern als Projektionen in sich schlüssige zukünftige Entwicklungen antizipieren. Um so wichtiger ist es, die robusten Erkenntnisse (no-regret Optionen), aber auch die Unsicherheiten herauszuarbeiten und miteinander vergleichen zu können. Mit Hilfe des Pathfinders kann der Nutzer jederzeit zwischen den Daten der verschiedenen Szenarien wechseln und so zusätzliche Erkenntnisse gewinnen. 

Gesamtsystemperspektiven vermitteln verdichtet spezifische Erkenntnisse bezüglich Emissionen, zukünftigen Strombedarfen sowie den Möglichkeiten des Wasserstoff- und E-Fuels Einsatzes. Darüber hinaus werden in der Sektorenanalyse auf Detaillevel künftige Energiebedarfe, Emissionen und Energieeffizienzen hergleitet. 

Komplexe Energieströme werden anschaulich durch interaktive, logiktragende Sankey-Flussdiagramme visualisiert. So können mehrstufige, sequentielle Prozesse übersichtlich dargestellt werden. Roll-over-Zustände helfen bei komplexeren Diagrammen Quellen und Ziele eines Knotens isoliert zu betrachten. Die Darstellung wird anhand der Werte aus der angeschlossenen Oracle Datenbank des Forschungsinstituts IIASA (AUT) generiert und bietet dem Nutzer zusätzliche numerische Information in Terawattstunden / Jahr.